Question

为什么在金属导体中一部分电子会脱离束缚变成自由电子

Answer 1

从牛顿经典力学上讲当电子的动能增加后运动半径增加从而可以脱离
从量子论上讲电子的能量增加 电子会从低能级向高能级越迁 从而可使其脱离
金属原子的外层电子数目一般较少，原子核对它们的吸引力较弱。当金属原子结合成为金属晶体时，外层电子即脱离母原子成为自由电子。许许多多自由电子形成电子云(或电子气)。在外电场作用下，自由电子可以发生定向运动而形成电流。 [2]
电子是受到原子核的吸引力而围绕在原子核周围做运动的。原子核的吸引力有强弱之分，当两个不同的原子相接近时，在周围具有一定条件下（例如温度的升高），加快了核外电子的运动速度，使电子被吸引力更强的原子核吸引过去而脱离了原来的原子核形成了自由电子。另一种原因是受到外界条件影响（例如温度的升高），使电子运动能力提高，由于原子核的吸引能力是在一定范围内实现的，温度提高了电子的动能而使其运动能力增加，在一定几率上通过运动超出了原子核的吸引范围，而使电子脱离了原子核的束缚形成了自由电子。前一种原因属于化学变化，后一种应该属于物理变化，因为没有形成新物质，但是后一种自由电子的形成的过程正好是一个完整化学反应的中间反应环节。

Answer 2

电子，当从外界获得能量（温度、光照等）电子的运动速度会加快。快速运动就可能脱离原子的引力，而成为自由电子。

Answer 3

金属是由金属元素原子通过原子间的相互作用形成，原子外层有大量电子，由原子物理知识我们知道，电子排布遵循一定的法则，因此原本属于某个独立原子的电子，在构成多原子体系后，该电子不再属于某一个独立的特定原子，而是形成所有原子的共有电子，这样的共有电子会在不同原子轨道间跃迁，形成自由电子。